Кран мостовой. Проект основных элементов крана-балки (механизм подъема груза и механизм передвижения тележки), страница 3

Определим участок барабана, необходимого для закрепления каната (LК), мм:

LК = (3…4)×t,                                         (10)

где t – шаг навивки каната на барабан, для желобчатых барабанов, он равен:

t = dк+ (2…3).                                         (11)

В формулу (11) значения надо подставлять в мм.

t = 10 + 3 = 13 мм.

По формуле (10) определим участок барабана необходимого для закрепления каната на барабане (LК), мм:                                        

LК = 4×13 = 52 мм.

Длина рабочей части барабана при однослойной навивке (Lр), мм:

.                                       (12)

где Z3 – число запасных витков (Z3 = 1,5…2 [ 3 ]).

 мм.

Вычислим полную длину двухканатного барабана (Lб), мм:

Lб = 2×(Lр + Lк) + Lн,                                  (13)

где Lн – длина ненарезанной части барабана, ее можно принять (Lн=150…200 мм [ 3 ]).

Lб = 2×(234 + 52) + 150 = 680 мм.

Толщина стенки барабана (d2) определяется с учетом технологии изготовления(для стальных барабанов), мм:

d2 = 0,01×D + 3 мм.                                      (14)

В формулу (14) следует подставлять значение в мм.

d2 = 0,01·410 + 3 = 7 мм.

Принятый барабан проверяется на соотношение длины Lб и диаметра  Dб барабана. Рассчитанные параметры барабана  принимаются  окончательно,  если выполняется условие:

Lб  Dб 4,5.                                           (15)

680 1100.

Условие (15) не нарушено.

Короткие барабаны, то есть барабаны с у которых выполняется условие (16) на прочность проверяют только по напряжениям сжатия.

                                                (16)

Условие (16) выполнено

Вычислим напряжение сжатия () при однослойной навивке, МПа:

                                          (17)

где - допускаемое напряжение, его выбирают по марки материала из которого будет изготовлен барабан и по режиму работы ( при марки материала: Сталь20 (сталь выбрана конструктивно) и режиме работы 3М получим: =180 МПа [ 3 ]).

3.4 Определение потребной мощности. Выбор двигателя

Статическая мощность двигателя (Pст), Вт[2]:

                                              (18)

где КПД привода (предварительно можно принять равным 0,9 [ 3 ]).

Вт.

По справочнику [ 1 ], по потребной мощности (Рсm) с учетом режима работы  3М  выбираем  крановый  электродвигатель с фазным ротором, имеющем характеристику, при ПВ = 40%:

·  Pдв  =  12 кВт – номинальная   мощность;     

·  nдв = 750 об/мин  –  частота   вращения; 

·  Ip = 0,312 кг×м2 – момент  инерции  ротора;

·  MTH 312-6 – марка двигателя.

·   

 


3.5 Кинематический расчет механизма

Частота вращения барабана nб, об/с:

                                                   (20)

об/с = 30 об/мин.

Общее передаточное отношение (u ):

                                               (21)

3.6 Выбор редуктора и соединительных муфт

С учетом требуемого передаточного отношения u, частоты вращения быстроходного вала nдв и момента на выходном валу редуктора выбираем стандартный редуктор с передаточным отношением близким к требуемому.

Момент на тихоходном валу редуктора:

,                                                          (22)

Н×м.

Выбран  редуктор  2Ц2вк – 120 – 25 – 37 – Пщи – У3

  Рисунок 6 – Кинематическая схема лебедки подъема груза.

3.7 Проверка двигателя на надежность пуска

Выбранный  двигатель  проверяем  на  надежность   пуска   по  ускорению подъема груза.

Вычислим момент груза, приведенный к валу двигателя (Iгр), кг×м2:

                                             (25)

 кг×м2.

Вычислим номинальный момент двигателя (Тдв.max), Н×м:

                                      (27)

 Н×м.

Вычислим среднепусковой момент двигателя () с фазным ротором,  Н×м:

                                      (28)

 Н×м.

Определим время пуска механизма (), с:

                                           (29)

где - коэффициент, учитывающий неучтенные вращающиеся и поступательно движущиеся массы механизма подъема груза (d = 1,1 [3]).

с.

Время пуска механизма () находится в пределах:

 с.                                            (30)

Как видно условие (30) не нарушено.

Фактическое ускорение при пуске (), м/с2:

                                            (31)

м/с2.